基于柔性壓力傳感器的可穿戴式多通道脈搏監(jiān)測系統(tǒng)

在臨床診斷方面，中醫(yī)的有效性和獨特性已得到驗證，尤其是中醫(yī)脈診方法在長期的臨床實踐中更是備受青睞，因為脈搏波的波幅和形態(tài)可以反映人體心臟和血管狀況等重要生理信息，是診斷疾病的重要依據(jù)。隨著智慧醫(yī)療的發(fā)展，中醫(yī)脈診不斷與傳感技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)據(jù)平臺進行整合，為中醫(yī)現(xiàn)代化的發(fā)展注入新的活力。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，來自蘇州大學(xué)、太原理工大學(xué)和中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所的研究團隊共同開發(fā)出一款基于中醫(yī)脈象理論和柔性壓力傳感器陣列的多通道脈搏監(jiān)測系統(tǒng)，可以便攜穿戴，且性能可與基于剛性傳感器的脈搏監(jiān)測系統(tǒng)相媲美。該脈搏監(jiān)測系統(tǒng)具有創(chuàng)新性、成本效益高、設(shè)計簡單等特點，能同時獲取人體橈動脈三個位置(尺、寸、關(guān))的三維脈搏波信號和時間、空間維度信息，類似于醫(yī)生指尖所獲得的真實感受。該研究成果已發(fā)表于《微系統(tǒng)與納米工程》(Microsystems & Nanoengineering)期刊。

脈搏監(jiān)測系統(tǒng)示意圖：由傳感器陣列、信號處理、信號顯示和三維信號擬合組成

該脈搏監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器陣列基于高靈敏度的3 x 3離子凝膠壓力傳感器構(gòu)成。研究團隊對其均勻性進行了測試，當(dāng)受到相同的外部壓力時，所有傳感器元件都表現(xiàn)出相似的變化趨勢。結(jié)果表明，該壓力傳感器陣列具有較高的一致性和穩(wěn)定的壓力傳感性能，保證了其用于脈搏波監(jiān)測的可行性。

壓力傳感器陣列的制作、陣列分布和信號響應(yīng)

該脈搏監(jiān)測系統(tǒng)既可以檢測二維脈搏波信號，還可以提供類似中醫(yī)實際脈診所獲取的多維脈搏波信號。實驗過程中，研究團隊對參與試驗者的橈動脈寸、關(guān)、尺三處的脈搏波信號同時進行了檢測，基于該傳感器陣列的高度靈活性，其9個傳感元件都能有效接觸皮膚表面，每個通道均能正常工作且獲取有效的脈搏波信號，這證實了該多通道脈搏監(jiān)測系統(tǒng)具備良好的同步性。

根據(jù)中醫(yī)理論，不同人體器官的健康狀況與橈動脈不同位置點的脈搏波形狀密切相關(guān)。利用該脈搏監(jiān)測系統(tǒng)，研究團隊研究展示了人體在不同生理條件時的脈搏波信號，以及脈搏強度周期分布中每個特征峰處脈搏信號的強度和寬度。

左側(cè)圖示為是參與試驗者餐前的脈搏信號，右側(cè)為餐后的脈搏信號

脈搏強度周期分布圖顯示了每個特征峰處脈搏信號的強度和寬度

該款可穿戴式多通道脈搏監(jiān)測系統(tǒng)為中醫(yī)脈診提供了一種新的思路和方法，將為中醫(yī)的現(xiàn)代化和智慧醫(yī)療的發(fā)展發(fā)揮重要的價值。

原文標(biāo)題：基于柔性壓力傳感器陣列的多通道脈搏監(jiān)測系統(tǒng)，為中醫(yī)脈診提供新思路

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審核編輯：湯梓紅